阴阳树脂转换器

1. 除钙镁离子的树脂罐需不需要转换

阳离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时，阴阳离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。

当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作再生。

由于实际工作的需要， 软化设备的标准工作流程主要包括：产水、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化设备都是在这五个流程的基础上发展来的。

反洗：工作一段时间后的设备，会在阴阳树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，阴阳离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般需要5-15分钟左右。

吸盐(再生)：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统设备是采用盐泵将盐水注入，全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的压力即可)。在实际工作过程中，盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好，所以软化设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生，这个过程一般需要30分钟左右，实际时间受用盐量的影响。

慢冲洗(置换)：在用盐水流过树脂以后，用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗，由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁离子被钠离子交换，根据实际经验，这个过程中是再生的主要过程，所以很多人将这个过程称作置换。这个过程一般与吸盐的时间相同，即30分钟左右。

快冲洗：为了将残留的盐彻底冲洗干净，要采用与实际工作接近的流速，用原水对树脂进行冲洗，这个过程的最后出水应为达标的软水。一般情况下，快冲洗过程为5-15分钟。

2. 阴树脂有什么特性

一般不对阴、阳离子交换树脂的特性分开说明，而是一个全面的说明，说明时一般分物理性质和化学性质分开来说明

一、物理性质
离子交换树脂的物理性质很多，下面只介绍常见的几种。
1．粒度。树脂颗粒的大小，对树脂的交换速度、树脂层中水流分布的均匀程度、水通过树脂层的压力降和反洗时树脂的流失等，都有很大影响。树脂颗粒大，离子交换速度小；颗粒小，水流阻力大，而且反洗时容易发生树脂流失。因此，颗粒的大小应适当，常用的树脂颗粒为20~40目，国产离子交换树脂的颗粒为16~50目(粒径为1.2~0.3毫米)。
2．比重。树脂的比重对树脂的用量计算和混合床使用树脂的选择很重要。树脂比重的表示有以下几种：
(1) 干真比重。干真比重就是树脂在干燥状态下其本身的比重。

此处所指的干树脂的体积，既不包括颗粒与颗粒之间的空隙，也不包括树脂本身的网架孔隙。测干树脂体积时是将一定重量的干树脂，浸入某种不使树脂膨胀的液体(如甲苯)中，测量其排出液体的体积，此体积即为该一定重量干树脂的体积。干真比重一般为1.6左右。
(2) 湿真比重。湿真比重是树脂在水中经过充分膨胀后，树脂颗粒的比重。

这里的湿树脂体积是指颗粒在湿状态下的体积，包括颗粒中的网孔，但不包括颗粒与颗粒之间的空隙。湿真比重决定了树脂在水中的沉降速度。因此，树脂的湿真比重对树脂的反洗强度和混床再生前树脂的分层有很大影响。湿真比重一般为1.04~1.3左右。
(3) 湿视比重。湿视比重是指树脂在水中充分膨胀时的堆积比重。

湿视比重用来计算交换器内装入一定体积树脂时，所需湿树脂的重量。湿视比重一般为0.6~0.85。
3．溶胀性。树脂的溶胀性是指树脂由干态变为湿态，或者由一种离子型转换成为另一种离子型时，所发生的体积变化。前者称为绝对溶胀，后者称为体积溶胀。
4．树脂绝对溶胀度的大小与合成树脂用的二乙烯苯的数量有关。同一种树脂如果浸入不同浓度的电解质溶液中，其溶胀度也不同；溶液浓度小，其溶胀度大；溶液浓度大，其溶胀度就小。
因此，当把干树脂开始湿润时，不宜用纯水浸泡，一般饱和和食盐水浸泡，以防止树脂因溶胀过大而碎裂。
树脂体积溶胀度的大小与可交换离子的水合离子半径大小有关，树脂内可交换离子的水合离子半径越大，其溶胀度越大。
由于树脂转型时其体积发生变化，所以转型前后两种树脂的湿真比重也随之发生变化。当转型后的树脂体积增大时，其湿直比重减小；当转型后的树脂体积缩小时，其湿真比重增大。这一性质在混床树脂分层时作用很大。
由于树脂转型时发生体积变化，也能使树脂在交换和再生过程中发生多次胀、缩，致使树脂颗粒破碎。从这种情况来看，应尽量减少树脂的再生次数，延长使用时间。
5．机械强度。树脂的机械强度是指树脂经过球磨或溶胀后，裂球增加的百分数。
机械强度好的树脂，应呈均匀的球形，没有内部裂纹，有良好的抗机械压缩性以及很低的脆性，在失效和再生时具有足够的抗裂能力。
6．耐热性。各种树脂所能承受的温度有一定的最高极限，超过这个限度树脂就会发生迅速降解，交换容量降低，使用寿命减少。
一般阳树脂可耐100℃左右，阴树脂中强碱性树脂可耐60℃左右，弱碱性树脂可耐80℃左右。此外，盐型树脂比氢型或氢氧型树脂耐热性好些。
二、 化学性质
离子交换树脂的化学性质有：离子交换、催化、络盐形成等。其中用于电厂水处理的，主要是利用它的离子交换性质。所以，这里仅介绍离子交换反应的可逆性、选择性和表示交换能力大小的交换容量。
1．离子交换反应的可逆性。当离子交换树脂遇到水中的离子时，能发生离子交换反应。反应结果，树脂的骨架不变，只是树脂中交换基团上能解离的离子与水中带同种电荷的离子发生交换。例如，用8%左右的食盐水，通过RH树脂后，出水中的H+浓度增加，Na+浓度减小。这说明食盐水通过RH树脂时，树脂中的H+进入水中，食盐水中的Na+交换到树脂上。这一反应为：
RH+NaCl→RNa+HCl
或 RH+Na+→RNa+H+
如果用4%左右的盐酸通过已经变成RNa的树脂后，出水中的Na+浓度增加，H+浓度减小。说明树脂中的Na+进入水中，而盐酸中的H+交换到树脂上。这一反应为：
RNa+HCl→RH+NaCl
或 RNa+H+→RH+Na+
对照两个反应我们知道：离子交换反应是可逆的。这种可逆反应，可用可逆反应式表示：
RH+NaCl RNa+HCl
或 RH+Na+ RNa+H+
2．离子交换反应的选择性。这种选择性是指树脂对水中某种离子所显示的优先交换或吸着的性能。
同种交换剂对水中不同离子选择性的大小，与水中离子的水合半径以及水中离子所带电荷大小有关；不同种的交换剂由于交换换团不同，对同种离子选择性大小也不一样。下面介绍四种交换剂对离子选择性的顺序：
(1) 强酸性阳离子交换剂，对水中阳离子选择顺序：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+> ≈Na+>H+>Li+
(2) 弱酸性阳离子交换剂，对水中阳离子的选择顺序：
H+>Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+> ≈Na+>Li+
从上述选择顺序来看，强酸性阳离子交换剂对H+的吸着力不强；而弱酸性阳离子交换剂则容易吸着H+。所以，实际应用中，用酸再生弱酸性阳离子交换剂比再生强酸性阳离子交换剂要容易得多。
(3) 强碱性阴离子交换剂，对水中阴离子的选择顺序：
> >Cl>OH->F-> >
(4) 弱碱性阴离子交换剂，对水中阴离子的选择顺序：
OH-> > >Cl->
从阴离子交换剂的选择性来看，用碱再生弱碱性阴离子交换剂比再生强碱性阴离子交换剂容易。但是弱碱性阴离子交换剂吸着 很弱，不吸着 。因此，弱碱性阴离子交换剂用于除掉水中强酸根离子。
3．交换剂的交换容量。交换容量是离子交换剂的一项重要技术指标。它定量地表示出一种树脂能交换离子的多少。交换容量分为全交换容量和工作交换容量。
(1) 全交换容量。全交换容量是指离子交换剂能交换离子的总数量。这一指标表示交换剂所有交换基团上可交换离子的总量。同一种离子交换剂，它的全交换容量是一个常数，常用毫克当量/克来表示。
(2) 工作交换容量。工作交换容量就是在实际运行条件下，可利用的交换容量。在实际离子交换过程中，可能利用的交换容量比全交换容量小得多，大约只有全交换容量的60~70%。某种树脂的工作交换容量大小和树脂的具体工作条件有关，如水的pH值、水中离子浓度、交换终点的控制标准、树脂层的高度和水的流速等条件，都影响树脂的工作交换容量。工作交换容量常用毫克当量/毫升来表示。

3. 离子交换色谱的原理以及阴阳离子交换树脂的特性

离子交换树脂的结构：

离子交换树脂主要由高分子骨架和活性基团两部分组成，高分子骨架是惰性的网状结构骨架，是不溶于酸或碱的高分子物质，常用的离子交换树脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合得到树脂的骨架。

而活性基团不能自由移动的官能团离子和可以自由移动的可交换离子两部分组成，可交换离子能够决定树脂所吸附的离子，比如可交换离子为H型阳离子交换树脂，那么这个树脂能够吸附的离子，就是H型阳离子，而官能团离子能够决定树脂的“酸"、“碱"性和交换能力的强弱，比如官能团离子是强酸性离子，那么树脂就是强酸性离子交换树脂。

离子交换树脂的内部结构：

1.凝胶型树脂是由纯单体混合物经缩合或聚合而成的，结构为微孔状，合成的工艺比较简单，孔径大概在1-2nm左右，凝胶型树脂的操作容量高，产水量高，物理强度好，且再生效率高，被广泛应用在食品饮料加工，超纯水制备，饮用水过滤，硬水软化，制糖业，制药等领域。

2.大孔型树脂的孔径一般在10nm左右，在树脂中孔径是比较大的，所以被称为大孔型树脂，且孔径不会随着周围的环境而变化，能够弥补凝胶型树脂不能在非水系统中使用的缺点，吸附能力非常强大，不易碎裂，耐氧化好，操作容量高，能够应用在医药领域、除重金属污染、药品纯化、水处理中除去碳酸硬度、冷凝水精处理等领域。

详情点击：网页链接

4. 如何去除饮用水中氯离子

1、加氯离子去除剂

该药剂能够去除水中的游离氯离子(并非所有氯离子)，去除掉回余氯的强氧化性，从而消答除余氯强氧化性带来的危害。在水处理中，当水体中含有一定量的细菌或微生物，特别是生活用水，工艺冷却循环水等均需要进行杀菌处理，最主要、最廉价的杀菌剂次氯酸盐、氯气等含有效氯，处理后的水中会残留强氧化性的氯离子。

2、用除氯离子交换器

软化器即为钠离子交换器，离子交换器分为：钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类。

(4)阴阳树脂转换器扩展阅读

除氯离子交换器主要用于锅炉、热电站、化工、轻工、纺织、医药、生物、电子、原子能及纯水处理的前道处理，工业生产所需进行硬水软化、去离子水制备的场合，还可用于食品药物的脱色提纯，贵重金属、化工原料的回收，电镀废水的处理等。

氯离子去除剂应储存在阴凉干燥的库房内。运输中应避免曝晒、雨淋。不可与酸类、氧化剂共储混运。容器必须密封，防止受潮溶化。如包装受潮，说明内装物己起潮解作用，必须与干燥包装分开堆放。不可储存于露天，对受潮包装要抓紧处理。失火时可用水砂土扑救。

5. 离子交换树脂的问题

树脂在未使用之前，可能会含有一定的杂质，当树脂使用的时候，杂质也会随着树脂一起进入溶液中，影响产水的水质，严重可能会导致树脂失效，为了防止这些有机物和无机的杂质影响出水质量效率，因此对新树脂要进行预处理。还可以考虑在离子交换树脂后，再加混床树脂，如果要求达到18兆欧，可以使用抛光树脂。

树脂预处理的方法有哪些？1.对出厂很久的离子交换树脂，需要用饱和食盐浸泡处理，处理后冲洗至清，再进行再生。2.弱碱树脂预处理，将树脂用温水浸泡4-8小时后，用水洗至PH=6再用，2-4%氢氧化钠浸泡4-8小时，用水洗至中性，待用。3.应用于医药、食品行业的树脂，预处理最好先用乙醇浸泡，而后再用酸碱进行交替处理，大量清水淋洗至中性待用。4.预处理中最后一次通过交换柱的是酸还是碱，决定于使用时所要求的离子型式。5.为了保证所要求的离子型式的彻底转换，所用的酸、碱应是过量的。6.各种树脂因品种、用途不一，预处理的方法也有区别，预处理时的酸碱浓度及接触时间等，可具体参考各型号树脂的介绍。

预处理有哪些注意事项？

1.预处理时的用水必须使用干净的水，一般使用除盐水或者软化水，因为如果使用生活用水清洗树脂，生活用水中含有一定的污染物，这些污染物也会对树脂造成污染，树脂的预处理就没有意义了，而且阴树脂非常容易被污染。

2.预处理浸泡时，使用的液体体积一般是树脂体积的两倍，防止树脂浸泡不完全的情况出现，也必须要使用干净的水。

3.如果是小型制水制备，树脂可以不用进行预处理，直接使用再生制水，使用2倍的再生剂，对树脂进行再生，然后用干净的水清洗树脂就可以了。

详情点击：网页链接

6. 锅炉软化水设备的全自动设备

⒈用户为节约成本可根据状况选用手动型控制系统。
⒉用户如果24小时连续用水可根据用水时间选用交替再生，一备一用。
⒊用户也可根据用水水质要求：一级可配置多介质过滤器，用于去除水中的泥沙、铁锈、胶体及悬浮物；二级可配置活性碳过滤器，用于去除水中的色素、异味、生化有机物，降低水中的余氯值及农药污染；三级配置软化水设备。
⒋出水质量达到国家低压锅炉给水标准。
⒌时间控制-计时型；流量控制-计量型。运行方面，采用单罐、双罐和多罐等多种组合方式。选用时，用户可根据需要进行选择。操作上，该产品除具有自动运行功能外，还可进行手动操作。
⒍技术指标及工作要求
入口水压：0.18-0.6Mpa 工作温度：1-55℃
源水硬度：<8mmol/L 操作方式：自动/手动
出水硬度：≤0.03mmol/L 再生剂：NaCL
再生方式：顺流/逆流 交换剂：001*7强酸性离子交换树脂
控制方式：时间/流量
工作电源：220V/50Hz
硬水转换软化水的化学方程式
钙的去除：
CaCO3+2NaCl=CaCl2+Na2CO3
镁的去除：
MgCO3+2NaCl=MgCl2+Na2CO3
锅炉软化水设备控制阀类型
<1>；、半自动（手动）控制阀
<2>；、全自动流量型控制阀
<3>；、全自动时间型控制阀

7. 软化水设备出水效果的影响因素有哪些

一、锅炉专用软化水设备的定义：锅炉软化水设备是针对锅炉长垢而推出的一种原水预处理装置，去处原水中的钙、镁离子以及导致锅炉长垢的原素。
二、锅炉软化水设备工作原理：由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂(软水器)，将水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。 当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。 由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。 硬水转换软化水的化学方程式： 钙的去除： CaCO3+2NaCl=CaCl2+Na2CO3 镁的去除： MgCO3+2NaCl=MgCl2+Na2CO3
三、锅炉软化水设备控制阀类型： <1>、半自动(手动)控制阀 <2>、全自动流量型控制阀 <3>、全自动时间型控制阀
四、锅炉软化水设备软水硬度超标的原因分析 锅炉软化水设备软水硬度超标的原因分析:
在软水设备的取样口检测是合格的，但软水箱中的水硬度超标，造成此现象的原因如下：
A、再生周期设定过大，或流量计故障造成的计量不准，使树脂本该再生时未能及时再生，致使超标水注入软水箱。
B、正洗时间偏短，使本应在正洗中被冲掉的废盐水被部分地带到软水箱中。
C、给水水压不稳引发的盐箱补水过少，吸盐过少，正洗不足，其中任何一项都可造成该次再生后出水硬度超标，影响软水箱水质。
D、在盐箱中的盐很少时，未能及时添加，造成某次再生的效果不佳。
E、操作不当，在某次再生过程中关闭给水阀。 以上错误中任何一项均可造成短时间大量超标水注水软水箱，需要合格软水长时间稀释超标水才可使软水箱中的水重新达标。
锅炉软化水设备软水硬度超标的原因分析:在软水设备的取样口多次检测，均不合格，将此情况分为新装软水设备初次试水硬度超标及在用软水设备硬度超标分别讨论：
A、新装软水设备初次试水硬度超标的原因：
a 中心管与控制阀交接处的O形密封圈未形成密封，此时应检查：l. 中心管的长度是否够，外径是否符合要求 2 .是否忘记装O形密封圈3 .O形密封圈是否破损
b 中心管上破损，有裂纹。 c 给水TDS值与树脂层高度比值过大。 d 给水TDS值与树脂交换容量的比值过大。 e 进出水口接反。
B 在用软水设备软水硬度超标的原因：
a 给水TDS值与树脂层高度或树脂交换容量的比值过大。与新树脂初次试水相比，在用软水设备对给水TDS值要求更严格，当树脂层高度为1.5米，总硬度为13mmol/L，给水TDS值≥900mg/L时，确保软水硬度≤0.03mmol/L将会比较困难。
b 树脂中毒，老化引起的树脂交换容量降低。由此种原因引起的软水硬度超标是一渐进过程，不是突然出现的明显超标。
c 盐箱中的盐量过少。当盐箱中水量正常，而盐的高度不及水的高度的1/3时，在吸盐步骤的中后期吸上的盐水很可能不饱和，致使经射流器稀释后的盐水浓度低于再生要求，影响再生效果。
d 盐箱中的总水量过少，我们的经验是树脂罐中每100L树脂，所需盐箱中的水量约为35-40L，过多低于这一标准将会引发再生不充分。
e 吸盐水太慢，在正常的时间内，不能吸入足够的盐水，其原因如下：l 给水压力过低 2 上下布水中泥沙等杂物堵塞严重 3 废水软管变形、折弯等引发的排废水不畅 4 树脂层内杂质太多 5 吸盐管路上有泄漏点，使空气被吸入6 射流器中有异物7 空气逆止阀失灵，提前关闭或被堵塞8 射流器选型偏小 锅炉软化水设备软水硬度超标的原因分析:树脂罐中有大量气体存在，该气体可能来自于给水中带气，或慢洗过程空气逆止阀关闭不严。
f 未使用大粒无碘盐。
g 控制阀内部漏硬：一般的控制阀内部漏硬时，往往会出现软水口与废水口同时出水，但对于64D或74A系列，可能会通过陶瓷动片上的小孔形成内漏，如果是此种内漏，处于正冲洗位置，可在废水口检测到合格软水，但转入运行位置后，软水硬度超标